单车模型下方向盘转角与转弯半径关系

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已于 2023-05-19 13:20:51 修改 · 6.9k 阅读

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#自动驾驶

于 2021-09-16 14:50:37 首次发布

本文介绍了车辆模型中的关键参数，如轴距、车轮转向角度、转向半径等，并详细阐述了方向盘角度与车轮角度之间的传动比关系，以及如何计算转弯半径。通过传动比的概念解释了低速和高速下转向差异，并推导出了最小转弯半径的计算方法。此内容适用于理解汽车动力学和驾驶控制。

1. 单车模型：

上图中：L是轴距Wheel_Base，Theta是车轮转向角度Wheel_Angle，R是转向半径Turn_Radius

2. 变量定义：

方向盘角度：Steer_Angle

方向盘传动比：Ratio_rate

车咕噜角度：Wheel_Angle

轴长：Wheel_Base

转弯半径：Turn_Radius

最大转向角度：Max_Steer_Angle

最大车咕噜角度：Max_Wheel_Angle

最小转弯半径：Min_Turn_Radius

3.关系解释

step 1:方向盘转动过程中是存在传动比的，传动比就是：驾驶员转动方向盘角度和Steer System

实际执行的角度是存在一定比例。很容易理解：低速情况下和高速情况下传动比是不同的。

因此:

真实的角度 Wheel_Angle = Steer_Angle / Ratio_

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